DES0034584MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 29. Juli 1953 Bekanffltgemiadhit am 18. Oktober 1956 Registration date : July 29, 1953 Bekanffltgemiadhit on October 18, 1956
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig ein- und ausrückende Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge, bei der ein Druckmittel beim Ausrücken einen Kolben entgegen dem Druck von Einrückfedern verschiebt, und bei der ein von einer von der Antriebsmaschine angetriebenen Pumpe erzeugter Flüssigkeitsdruck und eine Druckfeder einen Schieber, der das Druckmittel zum Verschieben des Kolbens regelt, verstellt.The invention relates to an automatically engaging and disengaging friction clutch for motor vehicles, in which a pressure medium when disengaging moves a piston against the pressure of engagement springs, and in the one of a fluid pressure generated by the prime mover and a pump Compression spring adjusts a slide that regulates the pressure medium for moving the piston.
ίο Es sind Kupplungen fürKraftfahrzeuge bekannt, bei denen die Kupplungsscheiben durch den Druck eines Druckmediums mittels eines vom Fahrer bedienten Regelventils eingerückt werden.ίο There are known clutches for motor vehicles in which the clutch disks are operated by the driver through the pressure of a pressure medium by means of a Control valve are engaged.
Es sind weiterhin Kupplungen für Kraftfahrzeuge bekannt, die im Gegensatz zu den vorerwähnten, vom Fahrer unmittelbar bedienten Kupplungen selbsttätig entsprechend der Drehzahl des Motors des Kraftfahrzeugs oder entsprechend der Differenz der Drehzahlen des Motors und der Räder des Kraftfahrzeugs eingerückt und ausgerückt werden. Bei diesen selbsttätig wirkenden Kupplungen kann also ein Kupplungshebel oder ein entsprechendes Steuerglied entfallen. Die Kupplung wird eingerückt, wenn die Drehzahl des Motors durch Betätigung des Gashebels einen bestimmten . Wert über der Leerlauf drehzahl erreicht hat.There are also clutches for motor vehicles known which, in contrast to the aforementioned, Clutches operated directly by the driver automatically according to the speed of the engine of the motor vehicle or according to the difference between the speeds of the engine and the Wheels of the motor vehicle are engaged and disengaged. With these automatically acting Clutches can therefore be dispensed with a clutch lever or a corresponding control member. the The clutch is engaged when the engine speed is reached by operating the throttle lever . Has reached a value above the idling speed.
Wie bekannt, darf eine Kupplung zur Vermeidung einer Überbeanspruchung der den Motor mit den Rädern des Kraftfahrzeugs verbindenden TeileAs is known, a clutch is allowed to avoid overstressing the engine with the parts connecting the wheels of the motor vehicle
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und zur Vermeidung eines ruckartigen Anfahrens nur langsam über eine gewisse Periode des »Schleifens« der Kupplungsscheiben hinweg ein-and to avoid a jerky start, only slowly over a certain period of the "Grinding" the clutch disks away
: gerückt werden. Beträgt beispielsweise die Leerlauf drehzahl eines Motors 500 U/min und dessen . maximale Betriebsdrehzahl 4000 U/min, ist ein Schleifbereich der Kupplung von etwa 55° bis 1200 U/min erwünscht. In diesem Bereich soll beim Einkuppeln das durch die Kupplung übertragene Drehmoment allmählich von Null bis zum Höchstwert gesteigert werden.: be moved. For example, the idle is speed of a motor 500 rpm and its. maximum operating speed 4000 rpm, is a Grinding range of the coupling from approx. 55 ° to 1200 rpm is desirable. In this area, what should be transmitted by the clutch when the clutch is engaged Torque can be increased gradually from zero to the maximum value.
Die Regelung dieses Vorganges stößt auf gewisse Schwierigkeiten, da während der gesamten Einkuppelperiode nicht dauernd ein Gleichgewichtszustand zwischen der Leistung des Motors und dem Kraftbedarf der Kupplung herrscht. Bei einer einfachen Regeleinrichtung besteht die Gefahr, daß periodische Schwingungen des Regelvorganges, nämlich ein sogenanntes »Flattern« auftritt. Die bekannten Vorrichtungen weisen dementsprechend eine verhältnismäßig sehr komplizierte und aufwendige Regeleinrichtung mit einer Reihe von zusammenwirkenden Steuerorganen auf. Dadurch ergibt sich außer dem Nachteil einer grö'ße-The regulation of this process encounters certain difficulties, since during the entire The coupling period does not always maintain a state of equilibrium between the performance of the engine and the power requirement of the clutch prevails. at with a simple control device there is a risk that periodic oscillations of the control process, namely a so-called "flutter" occurs. The known devices have accordingly a relatively very complicated and expensive control device with a number of cooperating tax organs. In addition to the disadvantage of a large
ren Störanfälligkeit der wesentliche Nachteil, daß ■eine verhältnismäßig große Menge des zur Steuerung verwendeten Druckmittels in der Einrichtung im Umlauf ist, wodurch die Regelvorgänge entsprechend verzögert werden.Ren susceptibility to failure the main disadvantage that ■ a relatively large amount of the control used pressure medium is in circulation in the device, whereby the control processes accordingly be delayed.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch gesteuerte, selbsttätige Kupplung für Kraftfahrzeuge, bei der also das Auskuppeln und Einkuppeln der Kupplungsscheiben in ■ Abhängigkeit von der Drehzahl, des Motors selbsttätig erfolgt, zu verbessern. Insbesondere soll der bei den bekannten Kupplungen der in Rede stehenden Art erforderliche Aufwand vermieden werden und durch entsprechende Verringerung des umlaufenden Steuermediums ein sicherer und rascher Ablauf der Kupplungsvorgänge erreicht werden.The object of the invention is accordingly based on a hydraulically controlled, automatic clutch for motor vehicles, so in the the disengagement and engagement of the clutch disks depending on the ■ speed, des Motor takes place automatically to improve. In particular, in the case of the known clutches of the type in question required effort can be avoided and by corresponding reduction of the circulating control medium, the coupling processes take place safely and quickly can be achieved.
Diese Aufgabe wurde im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei einer Reibungskupplung, bei der ein Druckmittel beim Ausrücken einen Kolben entgegen dem Druck von Einrückfedern verschiebt, und bei der ein von einer von der Antriebsmaschine angetriebenen Pumpe erzeugter Flüssigkeitsdruck und eine Druckfeder einen Schieber, der das Druckmittel zum Verschieben des Kolbens regelt, verstellt, das Verstellen des Schiebers gegen den von der Spannung der Einrückfedern abhängigen Druck des Druckmittels erfolgt, das den KolbenThis object has essentially been achieved in that in a friction clutch in which a pressure medium when disengaging moves a piston against the pressure of engagement springs, and a fluid pressure generated by a pump driven by the prime mover and a compression spring a slide that regulates the pressure medium for moving the piston, adjusted, the adjustment of the slide against the dependent on the tension of the engagement springs Pressure of the pressure medium takes place, which the piston
. -. verschiebt.. -. shifts.
Durch diese Ausbildung der Kupplung wird er-möglicht, daß der Motor bei einer Drehzahl, die etwas über der Leerlauf drehzahl liegt, völlig ausgekuppelt wird, und daß er bei einer Drehzahl von beispielsweise 1200 U/min völlig eingekuppelt wird. In der Zwischenzorie zwischen diesen beiden Grenzwerten verläuft der Küpplungsvorgans; von der ersten Berührung der Kupplungsscheiben an bis zum völligen Eingreifen derselben gleitend, und zwar ohne Stöße und ohne Zeitverzug, da der Druck der Kupplungsfedern auf die Kupplungsscheiben von der Drehzahl des Motors abhängig ist.This design of the coupling enables that the engine is completely disengaged at a speed that is slightly above the idle speed and that it is fully engaged at a speed of, for example, 1200 rpm will. In the interim between these two Limit values runs the Küpplungsvorgans; from the first touch of the clutch disks until they fully intervene, without jolts and without time delay, since the The pressure of the clutch springs on the clutch disks depends on the engine speed.
Bei der Kupplung gemäß der Erfindung ist also ein hydraulischer Steuerkreis vorgesehen, der einerseits aus Organen, welche auf die Kupplüngsfedern zum Ausrücken der Kupplungsscheiben einwirken, und andererseits aus einem Verteiler besteht. Der Verteiler wird durch einen zweiten hydraulischen Regelkreis gesteuert, der durch eine vom Motor angetriebene Pumpe unter Druck gesetzt wird. Die Pumpe ist dabei derart angeordnet, daß ihr Förderdruck proportional der Drehzahl des Motors ist, so daß entsprechend der Drehzahl des Motors der Verteiler die auf die Kupplung einwirkenden Organe, des ersten hydraulischen Steuerkreises mit einem unter Druck stehenden Behälter entweder derart verbindet, daß die Kupplung ausgerückt wird, oder derart verbindet, daß die Kupplung unter der Wirkung der Kupplungsfedern eingerückt wird.In the clutch according to the invention, a hydraulic control circuit is provided which on the one hand from organs that act on the clutch springs to disengage the clutch disks, and on the other hand consists of a distributor. The distributor is through a second Hydraulic control circuit controlled by a pump driven by the engine pressurized will. The pump is arranged such that its delivery pressure is proportional to the speed of the Motor is so that according to the speed of the motor, the distributor acts on the clutch Organs, the first hydraulic control circuit with a pressurized container either connects such that the clutch is disengaged is, or connects in such a way that the clutch is engaged under the action of the clutch springs will.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Verteiler, welcher an ein unter Druck stehendes Gefäß, den vorerwähnten Behälter, und an einen mit einem durch ein zweckmäßiges Hebelsystem auf die Kupplungsfedern einwirkenden Kolben versehenen Zylinder angeschlossen ist, aus einem Schieber, dessen eines Ende unter dem in dem besagten Zylinder herrschenden Druck steht, während das andere Ende an den Boden eines beweglichen Kolbens anstößt. Dieser letztere steht einerseits unter der Wirkung einer Druckfeder und andererseits unter der Wirkung der Flüssigkeit, welche von der durch den Motor angetriebenen Pumpe gefördert wird:According to a preferred embodiment, the distributor, which is connected to a pressurized standing vessel, the aforementioned container, and one with one by a convenient lever system on the clutch springs acting piston provided cylinder is connected, from a slide, one end of which is under the pressure prevailing in said cylinder, while the other end abuts the bottom of a movable piston. This latter stands on the one hand under the action of a compression spring and on the other hand under the action of the liquid, which is delivered by the pump driven by the motor:
Im Nebenschluß zu der Förderseite des Pumpenstromkreises ist eine Drossel bzw. eine Düse vorgesehen, so daß der erreichte Förderdruck genau proportional zu der Drehzahl des Motors ist.A throttle or nozzle is provided in the shunt to the delivery side of the pump circuit, so that the delivery pressure achieved is exactly proportional to the speed of the motor.
Weitere Kennzeichen und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer. Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der eine schematische Darstellung der. Apparatur dargestellt ist.Further characteristics and advantages of the invention emerge from the description below one. Embodiment with reference to the drawing, in which a schematic representation the. Apparatus is shown.
Aus der Zeichnung ersieht man, daß die Anlage den Flüssigkeitsbehälter 1 umfaßt, welcher einerseits über die Pumpe 3 den Druckakkumulator 2. speist, anderseits die Pumpe 4, welche direkt vom no Fahrzeugmotor angetrieben wird und derart angeordnet ist, daß ihr Förderdruck proportional zu der Drehzahl des Motors ist. Zu diesem Zweck ist im Nebenschluß zu der Rohrleitung 6, welche die Pumpe 4 mit dem Zylinder 7 verbindet, die n5 Düse 5 angebracht. Der Zylinder 7 enthält den Kolben 8, der. unter dem Druck der Druckfeder 9 steht. Auf die andere Kolbenfläche wirkt der Druck der durch die Pumpe 4 geförderten Flüssigkeit, welche durch die Rohrleitung 6 zuströmt.From the drawing it can be seen that the system comprises the liquid container 1, which on the one hand feeds the pressure accumulator 2 via the pump 3, on the other hand the pump 4, which is driven directly by the vehicle engine and is arranged such that its delivery pressure is proportional to the speed of the engine is. For this purpose, the n 5 nozzle 5 is attached to the pipeline 6 which connects the pump 4 to the cylinder 7 by shunting. The cylinder 7 contains the piston 8, the. is under the pressure of the compression spring 9. The pressure of the liquid conveyed by the pump 4, which flows through the pipeline 6, acts on the other piston surface.
Unterhalb des Zylinders 7 befindet sich der Ver- ......Below the cylinder 7 is the ......
teiler 10, welcher durch die Rohrleitung 11 mit dem Behälter i, ferner durch die Rohrleitung 12 mit dem Druckakkumulator 2 und schließlich durch die Rohrleitung 13 mit dem Zylinder 14 verbunden ist. Der Verteiler 10 besteht aus einem Körper mit ■ -divider 10, which through the pipeline 11 with the container i, further through the pipeline 12 with the pressure accumulator 2 and finally through the pipe 13 is connected to the cylinder 14. The distributor 10 consists of a body with ■ -
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der Bohrung 15, in welche die vorerwähnten Rohrleitungen 11, 12 und 13 einmünden, und in welcher sich der zylindrische Schieber 16 verschieben kann. Dieser besitzt in seiner Mitte die Einschnürung 17, so daß er je nach der von ihm eingenommenen Stellung entweder die Rohrleitungen 12 und 13 oder die Rohrleitungen 11. und 13 miteinander verbindet. Wie weiter unten noch erklärt werden wird, legt sich der Schieber 16 dauernd an denthe bore 15 into which the aforementioned pipelines 11, 12 and 13 converge, and in which the cylindrical slide 16 can move. This has the constriction in its center 17, so that, depending on the position he has taken, he can either use the pipes 12 and 13 or the pipes 11 and 13 connects to one another. As will be explained further below, the slider 16 is constantly on the
10. Boden des Kolbens 8 an. Die Bohrung 15 steht in ihrem oberen Teil mit dem Zylinder 7, in ihrem unteren Teil über den Umlauf 13' mit der Rohrleitung 13 in Verbindung.10. Bottom of piston 8 at. The hole 15 is in its upper part with the cylinder 7, in its lower part via the circuit 13 'with the pipeline 13 in connection.
In dem Zylinder I4befmdet sich der Kolben 18, dessen Kolbenstange 19 auf das Ende des in dem Festpunkt 21 angelenkten Ausrückhebels 20 drückt. Der Ausrückhebel 20 drückt mit seinem mittleren Teil auf einen Kranz oder auf Schwinghebel 22, welche sich ihrerseits an den Rand des Kranzes 23, der mit der Antriebswelle 24 fest verbunden ist, anlegen, wobei die Enden dieser Arme bzw. Schwinghebel mit den Stangen 25 zusammenwirken. Diese sind an der Druckplatte 26 befestigt, auf welche die Kupplungsfederii 27, die sich mit einem Ende an den Kranz 23 anlegen, einwirken. Gegenüber der Druckplatte 26 befindet sich die Kupplungsscheibe 28, die mit der Abtriebswelle 29 fest verbunden ist.Piston 18 is located in cylinder I4, the piston rod 19 of which presses on the end of the release lever 20 articulated in the fixed point 21. The release lever 20 presses with its middle part on a ring or on rocker arm 22, which in turn are at the edge of the wreath 23, which is firmly connected to the drive shaft 24, apply, the ends of these arms or rocker arms cooperate with the rods 25. These are attached to the pressure plate 26 on which the clutch springii 27, which extends with one end apply to the rim 23, act. Opposite the pressure plate 26 is the clutch disc 28, which is firmly connected to the output shaft 29.
Schließlich ,ist noch ein Überdruckventil vorgesehen, bestehend: aus der durch die Feder 31 belasteten Kugel 30 und angeordnet zwischen dem Zylinder 7 und der zu dem Flüssigkeitsbehälter 1 gehenden Rohrleitung 11, um den in dem Zylinder 7 herrschenden Druck auf einen gewissen Wert zu beschränken.Finally, a pressure relief valve is provided, consisting of: the ball 30 loaded by the spring 31 and arranged between the Cylinder 7 and that to the liquid container 1 going pipe 11 to the pressure prevailing in the cylinder 7 to a certain value restrict.
Überdies ist auch noch, um in gewissen Fällen das Anlassen des Motors durch Schieben oder eine sonstige Bewegung des Fahrzeugs zuzulassen, die Zugvorrichtung 32, welche die Wirkung der Feder 9 aufhebt, vorgesehen.Furthermore, in certain cases the engine can be started by pushing or a To allow other movement of the vehicle, the pulling device 32, which the action of the spring 9 cancels, provided.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Bei stillstehendem Fahrzeugmotor ist Druck der Pumpe 4 gleich Null. Die Feder 9 des Kolbens 8 drückt also den Schieber 16 des Verteilers 10 ganz nach unten, wodurch der Druckakkumulator 2 mit dem Zylinder 14 verbunden wird. Der Kolben 18 dieses Zylinders wirkt auf den Ausrückhebel 20, die Schwinghebel 22 machen auf dem Kranz 23 eine Schwenkbewegung und üben auf die Stangen 25 einen Zug aus, wodurch die Druckplatte 26 entgegen der Wirkung der Kupplungsfedern 27 von der Kupplungsecheibe 28The mode of operation of the device is as follows: When the vehicle engine is at a standstill The pressure of the pump 4 is zero. The spring 9 of the piston 8 thus presses the slide 16 of the distributor 10 all the way down, whereby the pressure accumulator 2 is connected to the cylinder 14 will. The piston 18 of this cylinder acts on the release lever 20, the rocker arm 22 make on the rim 23 a pivoting movement and exert a train on the rods 25, whereby the pressure plate 26 against the action of the clutch springs 27 from the clutch disk 28
. abgehoben wird. Die Kupplung befindet sich also in der Ausrückstellung.. is lifted. The clutch is therefore in the disengaged position.
Sobald der Fahrzeugmotor angelassen wird, baut sich in der Förderleitung 6 der Pumpe 4 ein Druck auf. Die Abmessungen der Düse 5 und die Kenn-As soon as the vehicle engine is started, a pressure builds up in the delivery line 6 of the pump 4 on. The dimensions of the nozzle 5 and the identification
. werte der Feder 9 sind so berechnet, daß bei einer Drehzahl von beispielsweise η = 8oo U/min unter der Wirkung des Druckes der Kolben 8 angehoben wird. Dadurch schließt der Schieber 16, dessen Boden zunächst unter dem in den Rohrleitungen 12 und 13 herrschenden Druck steht und später unter dem Druck, wie er von den Kupplungsfedern 27 in dem Zylinder 14 ausgeübt wird, die Verbindung zwischen dem Druckäkkumulator 2 und dem Zylinder 14 und beginnt, diesen mit der Rückleitung 11 zum Flüssigkeitsbehälter 1 zu verbinden. Das be- <"-deutet, daß der Kolben 18 in die Lage des beginnenden Einrückens der ;Kupplung gebracht wird. ·. Values of the spring 9 are calculated so that at a speed of, for example, η = 8oo rpm, the piston 8 is raised under the action of the pressure. As a result, the slide 16, the bottom of which is initially under the pressure prevailing in the pipes 12 and 13 and later under the pressure exerted by the clutch springs 27 in the cylinder 14, closes the connection between the pressure accumulator 2 and the cylinder 14 and begins to connect this to the return line 11 to the liquid container 1. The loading <"- indicates that the piston in the position of the beginning of the engagement of 18, is brought clutch ·.
Wird der Fahrzeugmotor beschleunigt, dann nimmt der durch die Pumpe 4 gelieferte Druck '■; zu, und das Entweichen der Flüssigkeit aus dem Zylinder 14 hält unter der Wirkung der Kupplungsfedern 27 an.If the vehicle engine is accelerated, then the pressure supplied by the pump 4 increases. to, and the escape of the liquid from the cylinder 14 stops under the action of the clutch springs 27 at.
. Wenn" der Fahrzeugmotor die Neigung hat, infolge der Zunahme des Widerstandsmoments in ν der Drehzahl abzufallen, dann tritt die umgekehrte Erscheinung ein: Der Druck unter dem Kolben 8 sinkt ab, der Kolben 8 bewegt sich unter der Wirkung der Feder 9 nach unten, und der Schieber 16 kommt in die Lage, in der er den Zylinder 14 über die Rohrleitung 1.3 mit der Rohrleitung 12 verbindet, wodurch die Kupplung ausgerückt wird.. If "the vehicle engine has the tendency, as a result of the increase in the section modulus in ν If the speed drops, the opposite occurs: The pressure under the piston 8 goes down, the piston 8 moves downwards under the action of the spring 9, and the slide 16 comes into the position in which it connects the cylinder 14 via the pipe 1.3 with the pipe 12, thereby disengaging the clutch.
Sobald die Drehzahl des Motors genügend hoch ist, wird der Kolben 8 völlig nach oben gedruckt, und der Druck im Zylinder 14 wird gleich Null. Die Kupplung ist nun eingerückt und rutscht nicht mehr. g0 As soon as the speed of the engine is sufficiently high, the piston 8 is pushed completely upwards and the pressure in the cylinder 14 becomes zero. The clutch is now engaged and no longer slips. g 0
Um die Wirkungsweise noch weiterhin und genauer zu beschreiben, sei erwähnt, daß der Boden des Schiebers 16 durch den Umlauf 13' mit der den Zylinder 14. speisenden Rohrleitung 13 in Verbindung steht. Der Schieber 16 erhält also einen Schub von unten nach oben, und zwar in Abhängigkeit von der Spannung der Kupplungsfedern 27. Da auf die obere Fläche des Schiebers 16 ein Schub wirkt, welcher genau von der Drehzahl des Motors abhängig ist, ergibt sich dauernd eine Gleichgewichtslage, welche das rasche Auskuppeln gestattet, sowie der Motor Neigung zum Absterben zeigt, und welche ein mehr oder weniger allmähliches Einrücken zuläßt je nach der Geschwindigkeit, mit welcher der Gashebel des Motors betätigt wird.In order to describe the mode of operation even further and more precisely, it should be mentioned that the bottom of the slide 16 is connected to the pipe 13 feeding the cylinder 14 through the circuit 13 '. The slide 16 thus receives a thrust from bottom to top, depending on the tension of the clutch springs 27. Since a thrust acts on the upper surface of the slide 16 which is precisely dependent on the speed of the engine, an equilibrium position is constantly obtained which allows the clutch to be disengaged quickly, as well as the engine tends to stall, and which allows a more or less gradual engagement depending on the speed at which the throttle of the engine is operated.
In gewissen besonderen Fällen kann es vorteilhaft sein, den Motor in der Weise anzulassen, daß man den Wagen auf einem Gefälle herunterrollen läßt, oder indem man denselben schiebt oder auch schleppen läßt. Ganz im Gegensatz zu einer Fliehtkraftkupplung ist ein derartiges Verfahren mit der vorgeschlagenen Anlage möglich. Es genügt dabei, in dem Augenblick, wenn die Geschwindigkeit des Wagens für ausreichend befunden wird, an dem Handgriff 32 zu ziehen, um die Wirkung der n5 Feder 9 aufzuheben und dadurch den Druck im Zylinder 14 zu beseitigen.In certain special cases it may be advantageous to start the engine by rolling the car down a slope, by pushing it or by letting it be towed. In complete contrast to a centrifugal clutch, such a method is possible with the proposed system. It is sufficient, in the moment when the speed of the carriage is found to be sufficient to pull on the handle 32 to lift and to the action of the spring 9 n 5 thereby remove the pressure in the cylinder fourteenth
Claims (3)
Deutsche Patentschriften Nr. 623096, 646103; österreichische Patentschrift Nr. 139505;
französische Patentschrift Nr. 570 236.Considered publications:
German Patent Nos. 623096, 646103; Austrian Patent No. 139505;
French patent specification No. 570 236.
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